近日，天文學家發現了一個與超大質量黑洞近距離接觸後倖存下來的神祕天體。根據一項新研究，這個名為 G2 的天體實際上是三顆嬰兒恆星，被一層厚厚的氣體和塵埃雲團所籠罩，而它們正是誕生於這些氣體和塵埃之中。該研究為回答 2014 年 G2 掠過人馬座 A*（銀河系中心的超大質量黑洞）後遺留的問題提供了一個非常清晰的答案。

▲ 這個名為 G2 的天體實際上是三顆嬰兒恆星，被一層厚厚的氣體和塵埃雲團所籠罩，而它們正是誕生於這些氣體和塵埃之中

研究人員在論文中寫道：“我們認為，此次監測到的這些被塵埃包裹的物體，其實是一個溶解的年輕星團的殘留物，該星團的形成始於（超大質量黑洞的）環核盤。”

G2 是在 2011 年發現的，天文學家在 2012 年發表的一項研究中對其進行了描述。當時，它正在衝向所謂的“近黑點”（perinigricon）—— 其軌道上距離黑洞最近的點。據天文學家的估計，這次近距離的相遇將導致 G2 被人馬座 A * 撕裂併吞噬，變成這個超大質量黑洞吸積時所釋放的輻射。

然而，什麼也沒有發生。這一結果後來被稱為“宇宙級失敗”。G2 在靠近黑洞的過程中不斷伸展，並在經過近黑點之後，恢復到一個更緊湊的形狀。

G2 還具有另一個令人困惑的特點：它非常熱，遠比塵埃雲團熱得多。有可能是人馬座 A * 或其他恆星對其進行了加熱，但無論位於何處，G2 的溫度都保持不變。這表明，給 G2 加熱的物質來自於雲團本身，而不是外部的影響。

天文學家發現，這兩種行為都更符合恆星的特徵。2020 年時，一組研究人員提出，G2 雲團內部可能隱藏著一顆恆星 —— 這是兩顆恆星碰撞的產物，在它們周圍產生了巨大的氣體雲和塵埃。但這項研究也揭示了在銀河系中心發現的 4 個類似天體，使 G 系列天體的總數達到 6 個。其中有很多是合併的雙星。

現在，德國科隆大學的天體物理學家 Florian Peißker 領導的研究團隊提出了另一種解釋。在這項新研究中，他們詳細回顧了歐洲南方天文臺甚大望遠鏡二維光譜成像儀器 SINFONI 在 14 年來的觀測結果。

根據他們的分析，G2 中應該隱藏著三顆年齡大約為 100 萬年的恆星。對於恆星而言，這算是非常年輕的；相比之下，太陽已經有 46 億年的歷史了。G2 的恆星如此年輕，以至於它們仍然被形成它們的雲團物質所包圍。

“G2 實際上是由三顆正在進化的年輕恆星組成的，這太不可思議了，”Peißker 說道。他還指出，這三顆恆星的發現將使它們成為人馬座 A * 周圍觀測到的最年輕的恆星。

事實上，天文學家已經在銀河系中心發現了一個特殊的年輕恆星群體，稱為 S 星團。根據 Peißker 團隊的模型，G2 的恆星可能就屬於這個星團。

這些恆星可能起源於同一個恆星搖籃，並形成了一個星團，但該星團後來消散了，個別恆星脫離了人馬座 A*，並在其周圍形成了新的軌道。

即使與 S 星團無關，G2 的恆星也可能是某個更大星團的一部分。其他圍繞人馬座 A * 執行的塵埃物體也可能屬於這個星團，它們可能來自更遠的距離，在向超大質量黑洞移動的過程中受到了引力的影響。

一般認為，人馬座 A * 周圍的環境並不利於恆星的形成，因此天文學家還需要進行更多的工作，以確定 G2 和其他 G 系列天體的可能起源。天文學家也可以利用這些新發現來更多地瞭解超大質量黑洞。

“新的研究結果為黑洞如何運作提供了獨特的見解，”Peißker 說，“在宇宙中的其他角落，環境可能與銀河系截然不同，我們可以利用人馬座 A * 的環境作為藍圖，更多地瞭解其他星系的進化和演變過程。”

這項研究發表在近期的《天體物理學雜誌》（The Astrophysical Journal）上。